基于混合濾波器組的ADC系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，ADC系統(tǒng)的采樣速率成為各種電子系統(tǒng)的瓶頸。本文在吸收了最新研究成果的基礎(chǔ)之上，對(duì)基于混合濾波器組的ADC系統(tǒng)理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究，提出了一些新的思路和設(shè)計(jì)方法，得到了一些新的研究結(jié)論。這些研究工作充實(shí)和豐富了基于混合濾波器組的ADC系統(tǒng)的理論體系，對(duì)高速、高分辨力ADC的發(fā)展具有積極的意義。本文的主要工作如下： 分析了基于混合濾波器組的ADC系統(tǒng)工作原理，推導(dǎo)出了混合濾波器組頻率響應(yīng)

2、、完全重構(gòu)條件、無(wú)損條件和失真/混疊函數(shù)。提出了混合濾波器組的幾種等效形式，為分析ADC系統(tǒng)的無(wú)損性提供理論依據(jù)。從理論上證明了時(shí)間并行交替式ADC系統(tǒng)是基于混合濾波器組ADC系統(tǒng)的特例這一重要結(jié)論。 傳統(tǒng)混合濾波器組的設(shè)計(jì)方法(基于標(biāo)準(zhǔn)濾波器的混合濾波器組和基于z-s變換的混合濾波器組)都存在著不同程度的不足，主要表現(xiàn)在失真誤差和混疊誤差不能同時(shí)滿(mǎn)足高分辨率的ADC的要求。在分析傳統(tǒng)混合濾波器組無(wú)損性和誤差產(chǎn)生的原因基礎(chǔ)之上，

3、提出了基于功率互補(bǔ)對(duì)的混合濾波器組的設(shè)計(jì)方法，突破了傳統(tǒng)混合濾波器組中低通、帶通和高通形式模擬分解濾波器的局限性?；诠β驶パa(bǔ)對(duì)的混合濾波器組滿(mǎn)足無(wú)損條件，克服了傳統(tǒng)混合濾波器組在低頻區(qū)域混疊誤差較大的缺點(diǎn)。 目前所有的關(guān)于混合濾波器組的研究都是基于兩通道的，本論文提出了一種樹(shù)形結(jié)構(gòu)的混合濾波器組，用于實(shí)現(xiàn)多通道基于混合濾波器組的ADC系統(tǒng)。推導(dǎo)出樹(shù)形結(jié)構(gòu)混合濾波器組的完全重構(gòu)條件，分析了樹(shù)形結(jié)構(gòu)混合濾波器組的無(wú)損性和功率互補(bǔ)條

4、件，提出了樹(shù)形結(jié)構(gòu)混合濾波器組的設(shè)計(jì)方法，并分析了樹(shù)形結(jié)構(gòu)的混合濾波器組與小波包之間的關(guān)系。仿真結(jié)果驗(yàn)證了樹(shù)形結(jié)構(gòu)的混合濾波器組滿(mǎn)足高分辨力的ADC系統(tǒng)的要求。 模擬分解濾波器是基于混合濾波器組的ADC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。這里設(shè)計(jì)了平面螺旋電感和薄膜電容，組成模擬分解濾波器的無(wú)源RLC網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)平面螺旋電感和薄膜電容的誤差模型給出了模擬分解濾波器的頻率響應(yīng)。為了避免兩路濾波器參數(shù)不匹配所產(chǎn)生的影響和減小硬件復(fù)雜度，提出了單路濾